DHT nhấn mạnh các tính chất sau:

• Phi tập trung (decentralization): tập thể các nút mạng tạo nên hệ thống mà không cần một sự điều phối từ trung tâm.
• Ổn định: hệ thống hoạt động hiệu quả ngay cả khi trong đó có hàng nghìn hay hàng triệu nút.
• Chịu lỗi (fault tolerance): hệ thống đáng tin cậy (theo một nghĩa nào đó) ngay cả khi các nút mạng liên tục ra vào mạng và gặp sự cố.

Một kĩ thuật quan trọng để đạt được những mục tiêu này là mỗi nút chỉ nên cộng tác với một vài nút khác trong hệ thống – thông dụng nhất là Θ ( log ⁡ n ) {\displaystyle \Theta (\log n)} của số nút tham gia n {\displaystyle n} (xem bên dưới) – để mỗi thay đổi đối với việc ra/vào hệ thống chỉ đòi hỏi lượng nhỏ công việc xử lý tình huống.

Một số thiết kế DHT hướng đến tính an toàn trước các thành viên ác ý[1] và cho phép các thành viên giữ tình trạng ẩn danh, tuy điều này ít thông dụng hơn tại nhiều hệ thống đồng đẳng khác (đặc biệt là các hệ thống chia sẻ file); xem anonymous P2P.

Cuối cùng, DHT phải xử lý được các vấn đề cố hữu của các hệ thống phân tán, chẳng hạn như load balancing, data integrity, và hiệu năng (cụ thể là đảm bảo rằng các thao tác như định tuyến và lưu trữ hoặc lấy dữ liệu đòi hỏi thời gian thi hành ngắn).